LED de amplificador de resistência negativa simples: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Bom dia a todos! Fala-se pouco hoje em dia sobre componentes passivos de resistência negativa, principalmente porque eram usados principalmente nos velhos tempos com as tecnologias de detectores de radar iniciais, o "Diodo de túnel" provou ser interessante na época, pois também podiam ser usados como osciladores e amplificadores. E funcionou perfeitamente nas bandas de microondas. Mas então os semicondutores e transistores rapidamente assumiram o controle.

Mas a resistência negativa ainda é um efeito bastante interessante para estudar e experimentar. (Rumores dizem que dispositivos de resistência negativa podem até ter anomalias relacionadas à lei de ohms.) Isso pode amplificar parte do ciclo de corrente CA negativa onde a resistência negativa ocorre dentro deste ciclo repetitivo. Mas, no caso de um diodo, precisa de algum tipo de tensão de polarização DC para funcionar como um amplificador AC. Não precisa ser muito!

Então, onde você pode encontrar resistência negativa?

- Tubos de fluorescência

-Luzes de neon

-Túnel e microondas / radar Didoes

- Cat Whisker Copper Oxide Didoes caseiros

-High Voltage Spark Gap (Tesla aproveitou a resistência negativa de seu centelhador para poder amplificar as correntes CA geradas e recebidas de seu wireless à distância, dado que ele tinha uma ótima conexão de aterramento).

Como você sabe, todos os acima mencionados têm vários ou mais circuitos osciladores e amplificadores interessantes se você quiser pesquisá-los. Por exemplo, no caso de oscilação, geralmente chamado de "Oscilador de relaxamento" Como resultado das propriedades de resistência negativa do circuito.

Então, hoje vou mostrar a vocês como construir o mais simples e seguro amplificador de resistência de baixa tensão da Words que pode amplificar AC com a ajuda de uma bateria de 1,5 volt carregada pela metade (DC bias) e acender um LED! Parece legal, certo! Então aqui vai.

Lista de Peças

1. Dois ou mais LEDs idênticos

2. 1 ou mais diodos (tipo Ge preferido)

3. Bateria de 1,5 Volt

4. Dois ou mais cabos de conexão de jumper de clipe

5. Rádio FRS ou similar (para fornecer fonte próxima de RF de baixa potência, também conhecida como uma forma de AC)

Etapa 1: cozinhando um LED

Construindo nosso diodo de resistência negativa simples

A primeira coisa que precisamos fazer é cozinhar levemente um LED até que sua luz comece a mudar de cor ficando mais escura e tingida, mas não completamente cozida e queimada. Isso leva apenas alguns segundos. Acho que funciona melhor com uma bateria de 6 volts. Eu conecto a bateria à luz LED por cerca de 5 segundos enquanto observo a mudança de cor e, em seguida, desconecto rapidamente para não deixar o LED queimar completamente e escurecer. Pode demorar algumas tentativas para acertar, por isso é uma boa ideia ter alguns LEDs sobressalentes à mão. Este LED amarelo fica laranja escuro após alguns segundos de 6 volts !!

Parabéns, Acabamos de construir nosso dispositivo de resistência negativa

Etapa 2: juntando tudo

A parte fácil!

Pegue o seu LED parcialmente cozido e conecte o lado comprido do ânodo ao lado da "linha" do cátodo de um diodo regular e junto com a ajuda dos clipes de fio. Em seguida, conecte as duas extremidades dos contatos restantes com outro clipe de fio (o comprimento solto em vez de apenas conectar os dois diodos juntos. O comprimento do fio entre os dois diodos age como uma espécie de antena de quadro bruta). Agora pegue sua bateria de 1,5 volts e conecte o + lado da bateria para o lado positivo do circuito (o pino do LED mais longo) e faça o mesmo com o lado negativo na extremidade oposta. Você notará que não tem energia suficiente para ligar a luz LED. Isto é normal. A bateria DC será nossa fonte de alimentação de polarização DC do amplificador.

Etapa 3: Testando o circuito

Vamos comparar

Usuários experientes podem pular esta parte. Se você tem um LED normal e nunca brincou com circuitos detectores de diodo RF simples. Recomendo que você dê um passo extra para primeiro experimentar isso. Basta conectar um LED normal ao circuito em vez do cozido. Coloque sua antena FRS a 1 polegada de distância do LED. Pressione o botão de transmissão e você verá o LED acender levemente. Isso ocorre porque os LEDs também são diodos e este único circuito de diodo atua como uma fonte de alimentação CA para CC (circuito retificador) energizado pela RF próxima como uma forma de CA fornecida pelo rádio FRS ou outro transmissor próximo. Legal!

Agora execute o circuito como pretendido com o LED cozido e você notará muito mais brilho! Como ele se comporta como um amplificador AC. leia abaixo.

Agora executando o circuito.

Certifique-se de que tudo está conectado tão simples quanto um circuito. As conexões podem se soltar. Agora pressione o botão talk do seu rádio FRS ou transmissor semelhante (os fios de conexão de 6 polegadas * mais ou menos * atuam como uma boa antena ressonante nas frequências UHF) Você notará que seu LED cozido acende bem e brilhante na cor normal e você pode afastar o rádio alguns centímetros antes que ele apague assim que acender e comece a amplificar! Ou seja, o LED está atuando como um amplificador de diodo de resistência negativa e fazendo o trabalho de amplificar os sinais de RF / AC com a ajuda de uma pequena fonte de polarização DC e fazendo com que seu próprio LED emita uma luz brilhante como um efeito colateral. Legal!

Etapa 4: experimentos a serem experimentados

Alguns experimentos interessantes a serem considerados

Tente ajustar e variar a polarização de baixa tensão DC para encontrar o ponto "ideal" onde a amplificação AC (brilho do LED) está no seu melhor. Talvez um resistor variável.

Tente substituir a bateria por um pequeno capacitor. Em seguida, o circuito se torna em parte uma fonte de alimentação DC, desde que haja RF / AC próximo para energizá-lo. O que estou querendo dizer é que você pode ser capaz de usar as propriedades de retificação do circuito e DC armazenada no capacitor como a fonte de polarização DC e ainda obter um LED brilhante muito bom sem realmente precisar da bateria de polarização DC de 1,5 Volt !! Não, não é sobre unidade, desculpe, mas ainda é uma coisa muito interessante!

E muitos mais experimentos de resistência negativa? Normalmente, esses tipos de experimentos requerem tensões muito mais altas para acionar o neon e os centelhadores, etc., e podem ser perigosos e intimidantes. Esta é uma ótima maneira introdutória de entrar no assunto sem se machucar e aprender sobre resistência negativa e / ou RF.

Ainda não está convencido?

Alimento para o pensamento. Os tubos de fluorescência precisam de um lastro, que é uma bobina de indução que atua como um filtro limitador de corrente para combater os efeitos da resistência negativa dentro do tubo. É preciso mais energia para ativar o tubo do que para mantê-lo brilhante. Sem lastro de proteção. A resistência negativa faria com que as correntes AC no interior amplificassem a um ponto que danificaria o tubo. Mesmo flutuações repentinas na tensão de entrada podem destruir instantaneamente o tubo de fluorescência. Com essa lógica, vamos experimentar mais um pouco com nosso LED modificado.

Traga sua antena de rádio cerca de uma polegada de seu LED. Vire e continue pressionando o botão talk TX, depois de um ou dois momentos. O LED brilha intensamente, lentamente enquanto você ainda está segurando o botão TX, leve seu rádio a mais alguns centímetros de distância. Talvez 15 centímetros. Você notará que o LED permanece muito brilhante e pode manter esse brilho a uma curta distância da fonte de RF sem se apagar. Como estamos observando as propriedades do amplificador negativo do LED rapidamente, precisando de muito menos energia para permanecer aceso do que para ativar. (Agindo muito como um tubo de Florença)

Tente novamente. Repita com um LED normal e você notará que o efeito é muito reduzido ou nem mesmo perceptível! (Seus LEDs sempre podem reagir e piscar perto de RF sem qualquer modificação, como transformá-lo em um resistor negativo, conforme descrevo neste artigo.) As propriedades de amplificação de um dispositivo de resistência negativa são o que é realmente interessante!